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확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치 및 그의 분산스케쥴링 방법

  • 기술번호 : KST2015099041
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야 본 발명은 확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치 및 그의 분산 스케쥴링 방법에 관한 것임. 2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제 본 발명은 입출력 포트간 단일 경로가 존재하면서 고속의 대용량 스위치에 적용 가능한 확장가능 스위치 구조와, 이러한 대용량 스위치 구조에 적합한 분산형 조정(Arbitration) 방식을 제공하기 위한 확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치 및 그의 분산 스케쥴링 방법을 제공하는데 그 목적이 있음. 3. 발명의 해결방법의 요지 본 발명은, 고속 대용량 스위칭 장치에 있어서, N(N은 자연수임)개의 가상 출력큐(VOQ) - N개의 VOQ는 순차적으로 n(n은 N의 약수임)개의 VOQ 단위로 묶어서 l(l=N/n임)개의 VOQ 그룹을 구성함 - 를 구비하여 포트별 1 셀 타임슬롯 동안 최대 l개의 셀을 출력하는 N개의 입력 포트; l 2개의 크로스바 스위치 유닛(XSU)을 구비하며, 상기 l개의 VOQ 그룹이 l개의 XSU에 각각 연결되어, 각 XSU에서 '라운드-로빈 기반의 출력포트별 1차 조정 기능'을 통해서 상기 N개의 입력 포트로부터 전달되는 VOQ별 셀을 스케쥴링하여 출력하는 N x N 스위치 패브릭; 및 상기 l개의 XSU에 각각 연결되어, 상기 1차 조정 기능과 상호 독립적으로 동작 가능한 '백로그 웨이티드(backlog weighed) 라운드-로빈 기반의 출력포트별 2차 조정 기능'을 통해 스케쥴링하여 1 셀 타임슬롯 동안 상기 l개의 XSU로부터 최대 1개의 셀을 선택하여 출력링크로 전달하는 N개의 출력 포트를 포함한다. 4. 발명의 중요한 용도 본 발명은 대용량 스위치 등에 이용됨. 확장형 크로스바 매트릭스 스위치, 분산 스케쥴링, 크로스바 스위치 유닛(XSU), 가상 출력큐(VOQ), 스케쥴링 분해 버퍼(SDB)
Int. CL H04L 12/28 (2006.01)
CPC H04L 49/101(2013.01) H04L 49/101(2013.01) H04L 49/101(2013.01)
출원번호/일자 1020040052278 (2004.07.06)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자 10-0581079-0000 (2006.05.10)
공개번호/일자 10-2005-0066956 (2005.06.30) 문서열기
공고번호/일자 (20060522) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020030098348   |   2003.12.27
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2004.07.06)
심사청구항수 17

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 전종암 대한민국 대전광역시 유성구
2 변성혁 대한민국 대전광역시 유성구
3 안병준 대한민국 대전광역시 유성구
4 김영선 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 신성특허법인(유한) 대한민국 서울특별시 송파구 중대로 ***, ID타워 ***호 (가락동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application
2004.07.06 수리 (Accepted) 1-1-2004-0297944-92
2 등록결정서
Decision to grant
2006.04.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2006-0248517-98
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2009.08.04 수리 (Accepted) 4-1-2009-5150899-36
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
고속 대용량 스위칭 장치에 있어서, N(N은 자연수임)개의 가상 출력큐(VOQ) - N개의 VOQ는 순차적으로 n(n은 N의 약수임)개의 VOQ 단위로 묶어서 l(l=N/n임)개의 VOQ 그룹을 구성함 - 를 구비하여 포트별 1 셀 타임슬롯 동안 최대 l개의 셀을 출력하는 N개의 입력 포트; l 2개의 크로스바 스위치 유닛(XSU)을 구비하며, 상기 l개의 VOQ 그룹이 l개의 XSU에 각각 연결되어, 각 XSU에서 '라운드-로빈 기반의 출력포트별 1차 조정 기능'을 통해서 상기 N개의 입력 포트로부터 전달되는 VOQ별 셀을 스케쥴링하여 출력하는 N x N 스위치 패브릭; 및 상기 l개의 XSU에 각각 연결되어, 상기 1차 조정 기능과 상호 독립적으로 동작 가능한 '백로그 웨이티드(backlog weighed) 라운드-로빈 기반의 출력포트별 2차 조정 기능'을 통해 스케쥴링하여 1 셀 타임슬롯 동안 상기 l개의 XSU로부터 최대 1개의 셀을 선택하여 출력링크로 전달하는 N개의 출력 포트 를 포함하는 확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 크로스바 스위치 유닛(XSU) 각각은, n개의 입력 포트와 n개의 출력 포트를 갖는 n x n 크로스바 스위치 패브릭과, 각 출력 포트에 소정 크기의 셀을 저장할 수 있는 1 셀 크기의 스케쥴링 분해 버퍼(SDB)를 구비하며, 상기 SDB가 셀을 받아 들일 수 있을 경우 출력 포트별로 독립된 상기 1차 조정(Arbitration) 기능을 통하여 해당 SDB에 셀을 저장하는 것을 특징으로 하는 확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치
3 3
제 1 항에 있어서, 상기 l개의 크로스바 스위치 유닛(XSU)이 하나의 크로스바 스위치 모듈(XSM)을 구성하며, 상기 XSM가 n개의 입력 포트로부터 셀을 받아서 상기 N개의 출력 포트로 전달하는 기능을 제공함에 있어서, m번째 크로스바 스위치 모듈(XSM)에 연결되는 입력포트는 (m x n)번째 입력 포트로부터 {m x (n+1) - 1}번째 입력포트까지이고, 단일 XSM과 상기 n개의 입력 포트는 물리적으로 분리된 서브시스템으로 구성할 수 있으며, 이러한 l개의 서브시스템을 이용하여 전체 N x N 시스템을 구성할 수 있는 모듈러(Modular)한 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치
4 4
제 2 항에 있어서, 상기 N개의 출력 포트 각각은, 셀을 저장하기 위한 별도의 저장장치가 없는(memory-less) 형태로 구성되며, l개의 SDB로부터 하나의 타임슬롯 동안 최대 1개의 셀을 출력 조정자(Output Arbiter)가 선택하여 출력함에 있어서, j번째 출력 포트에 해당되는 SDB는 하기의 [수학식 1]과 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치
5 5
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1차 조정(Arbitration) 기능은, 각 XSU 내부에서 크로스바 스위치 유닛(XSU) 조정자에 의해 각각 수행되며, 각 XSU 조정자는, n2비트의 VOQ 상태 테이블, n개의 분산된 승인 조정자, n개의 분산된 접수 조정자, 크로스바 스위치 패브릭 제어기, 그리고 SDB 제어기로 구성되며, 상기 n2비트의 VOQ 상태 테이블은, 상기 XSU에 접속되는 n개의 입력 포트별로 가지고 있는 n개의 VOQ의 현재 상태를 나타내며, 각 승인 조정자는, 상기 n2비트의 VOQ 상태 테이블에서 n비트 요구 신호 벡터를 전달받아, n비트 승인 신호 벡터를 생성하여 n개의 접수 조정자로 전달하고, 백로그 웨이트(backlog weight) 기반의 백로그 표시 신호를 생성하여 상기 출력 조정자로 전달하며, 각 접수 조정자는, n비트 승인 신호 벡터를 전달받아, n비트 접수 신호 벡터를 생성하여 상기 크로스바 스위치 패브릭 제어기로 전달하며, 상기 크로스바 스위치 패브릭 제어기는, n x n 크로스바 스위치 패브릭의 각 크로스 포인트(cross-point)를 제어하기 위한 n2비트의 크로스바 제어 신호와 출력 포트별 접수 상태를 파악하여 n비트 접수 신호를 생성하며, 상기 SDB 제어기는, 상기 SDB의 상태를 파악하여 상기 SDB가 비어있지 않은 상태일 경우 상기 출력 조정자에게 요구 신호 벡터를 전달하고, 상기 출력 조정자로부터 전달되는 접수 신호 벡터와 상기 크로스바 스위치 패브릭 제어기로부터 전달되는 접수 신호 벡터를 상기 SDB의 상태를 파악할 수 있는 것을 특징으로 하는 확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치
6 6
제 5 항에 있어서, 상기 각 승인 조정자(Grant Arbiter)는, n개의 입력 포트로부터 전해온 요구 신호 중 하나를 선택함에 있어서, 상기 승인 조정자의 내부 레지스터(승인 조정자 레지스터)에 저장되어 있는 최고의 우선순위 값으로부터 라운드-로빈 형태로 검색하여 처음으로 요구한 입력 포트를 선택한 후, 상기 승인 조정자가 해당되는 출력 포트의 상기 SDB가 추가 셀을 받아 들일 수 있을 경우에만 해당되는 입력 포트로 승인 신호를 전달하고, 그렇지 않을 경우 승인 신호를 전달하지 않으며, 상기 선택된 입력 포트의 포트 정보는 모듈러 n 형태로 1 증가된 후 승인한 입력 포트로부터 접수 신호를 받을 경우에만 새로운 최고의 우선순위 값으로서 상기 승인 조정자 레지스터에 저장되고, 그렇지 않을 경우 이전 최고의 우선순위 값을 그대로 유지하는 것을 특징으로 하는 확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치
7 7
제 5 항에 있어서, 상기 각 승인 조정자(Grant Arbiter)는, 백로그 웨이트 측정 윈도우 기반의 백로그 표시 신호를 생성함에 있어서, 상기 XSU의 상기 SDB가 이전 타임슬롯에서 빈상태이고 현 타임슬롯에서 상기 XSU의 입력 포트로부터 셀을 전달받아 비어있지 않은 상태가 될 경우 백로그 웨이트 측정 윈도우의 크기를 최대로 하고, 상기 SDB가 이전 타임슬롯에서 비어있지 않은 상태이면서 현 타임슬롯에서 출력 포트로 전달하지 못할 경우에도 백로그 웨이트 측정 윈도우의 크기를 최대로 하지만, 상기 SDB가 이전 타임슬롯에서 비어있지 않은 상태이면서 출력 포트로 셀을 전달할 수 있는 상태가 반복될 경우 윈도우의 크기를 점차 축소함으로써, 상기 XSU의 상기 SDB가 지속적으로 비어있지 않은 상태가 반복될 경우라도 출력 포트로 보낼 수 있는 셀을 상기 XSU의 입력 포트 숫자 만큼 제한하여, 백로그 트래픽이 지속적으로 있는 상기 XSU가 소정 출력 포트를 독점하는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치
8 8
제 5 항에 있어서, 상기 백로그 웨이트는, 상기 XSU의 출력 포트별 백로그 트래픽 웨이트를 측정하는데 사용되며, 하기의 [수학식 2]와 같이 정의되는 것을 특징으로 하는 확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치
9 9
제 8 항에 있어서, 상기 크로스바 스위치 유닛(XSU)의 출력 포트가 상기 출력 조정자에게 상기 [수학식 2]와 같은 백로그 웨이트값을 보낼 경우, 상기 XSU과 상기 출력 포트 상호간에 접속 신호가 많아지게 되고, 이 경우 스위치의 확장성에 어려움이 있으므로, 하기의 [수학식 3]과 같이 정의된 백로그 표시 신호만을 전달하는 것을 특징으로 하는 확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치
10 10
제 6 항에 있어서, 상기 접수 조정자(Accept Arbiter)는, n개의 출력 포트로부터 전해온 승인 신호 중 하나를 선택함에 있어서, 상기 승인 조정자의 내부 레지스터(접수 조정자 레지스터)에 저장되어 있는 최고의 우선순위 값으로부터 라운드-로빈 형태로 검색하여 처음으로 승인한 출력 포트를 선택한 후 해당되는 출력 포트로 접수 신호를 전달하고, 상기 선택된 출력 포트의 포트 정보를 모듈러 n 형태로 1 증가한 후 새로운 최고의 우선순위 값으로서 상기 내부 레지스터(접수 조정자 레지스터)에 저장하는 것을 특징으로 하는 확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치
11 11
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차 조정(Arbitration) 기능은, 각 출력 포트 내부에서 상기 출력 조정자에 의해 각각 수행되며, 각 출력 조정자는, l 개의 상기 XSU으로부터 전해온 요구 신호 중 하나를 선택함에 있어서, 상기 출력 조정자의 내부 레지스터(출력 조정자 레지스터)에 저장되어 있는 최우선순위값으로부터 라운드-로빈 형태로 검색하여 처음으로 요구한 XSU를 선택한 후 해당되는 XSU로 접수 신호를 전달하고, 상기 선택된 XSU로부터 백로그된 트래픽이 있을 경우 선택된 값을 새로운 최고의 우선순위 값으로서 상기 내부 레지스터(출력 조정자 레지스터)에 저장하고, 백로그된 트래픽이 없을 경우 선택된 값을 모듈러 n 형태로 1 증가한 후 새로운 최고의 우선순위 값으로 상기 내부 레지스터(출력 조정자 레지스터)에 저장함으로써, 백로그 트래픽이 있는 XSU의 경우 지속적으로 최고의 우선순위를 유지할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치
12 12
제 5 항에 있어서, 상기 l 2개의 XSU과 상기 N개의 출력 포트를 연결함에 있어서, 상기 l 2개의 XSU내의 XSU 조정자가 요구 신호와 백로그 표시 신호를 생성하여 상기 N개의 출력 포트내의 출력 조정자에게 전달하고, 상기 출력 조정자는 요구 신호를 처리한 결과인 접수 신호를 상기 XSU 조정자에게 전달하며, 상기 XSU 조정자는, n개의 분산된 승인 조정자와 n개의 분산된 접수 조정자로서 구성되어 범위성(scalability)이 높일 수 있는 것을 특징으로 확장형 크로스바 매트릭스 스위칭 장치
13 13
고속 대용량 스위칭 장치에 적용되는 분산 스케쥴링 방법에 있어서, 고속 대용량 스위치에 적용 가능하도록, N(N은 자연수임)개의 가상 출력큐(VOQ) - N개의 VOQ는 순차적으로 n(n은 N의 약수임)개의 VOQ 단위로 묶어서 l(l=N/n임)개의 VOQ 그룹을 구성함 - 를 갖는 N개의 입력 포트와, l 2개의 크로스바 스위치 유닛(XSU)으로 구성되고, 상기 l개의 VOQ 그룹이 l개의 XSU에 각각 연결되어, VOQ별 셀을 전달하는 N x N 스위치 패브릭과, 상기 l개의 XSU에 각각 연결되는 N개의 출력 포트로 확장 가능한 스위치 구조를 구현하는 스위치구조 구현 단계; 상기 N개의 입력 포트가 포트별 1 셀 타임슬롯 동안 최대 l개의 셀을 출력하면, 각 XSU의 XSU 조정자가 '라운드-로빈 기반의 출력포트별 1차 조정 기능'을 통해서 상기 N개의 입력 포트로부터 전달되는 VOQ별 셀을 스케쥴링하여 출력하는 1차 조정 단계; 및 각 출력 포트의 출력 조정자가 상기 1차 조정 기능과 상호 독립적으로 동작 가능한 '백로그 웨이티드(backlog weighed) 라운드-로빈 기반의 출력포트별 2차 조정 기능'을 통해 스케쥴링하여 1 셀 타임슬롯 동안 상기 l개의 XSU로부터 최대 1개의 셀을 선택하여 출력하는 2차 조정 단계 를 포함하는 분산 스케쥴링 방법
14 14
제 13 항에 있어서, 상기 1차 조정 단계는, 각 타임슬롯마다 비어 있지 않는 VOQ가 XSU 조정자에게 요구 신호를 전송하는 단계; 상기 XSU 조정자가 크레디트 정보(즉, 1 셀 크기의 스케쥴링 분해 버퍼(SDB)의 상태 정보)를 검색하여, 상기 SDB가 셀을 받아 들일 수 있으면, 최우선순위 요소부터 라운드-로빈 방식에 의해 하나의 요구 신호를 선택하고, 선택된 요구 신호의 VOQ에 승인 신호를 전송하는 단계; 및 해당 VOQ가 승인 신호를 접수하고, 새로운 최우선순위 요소를 선택하여 갱신하는 단계 를 포함하는 분산 스케쥴링 방법
15 15
제 14 항에 있어서, 상기 XSU 조정자가 상기 크레디트 정보를 검색하여, 상기 SDB가 셀을 받아 들일 수 없으면, 상기 VOQ로부터의 요구를 거절하고, 검색이 시작되는 최우선순위를 유지하는 단계 를 더 포함하는 분산 스케쥴링 방법
16 16
제 14 항에 있어서, 상기 2차 조정 단계는, 각 타임슬롯마다 비어있지 않은 상기 SDB가 상기 출력 조정자에게 요구를 전송하는 단계; 상기 출력 조정자가 최우선순위 요소부터 라운드-로빈 방식에 의해 하나의 요구를 선택하여 접수하는 단계; 상기 출력 조정자가 상기 XSU의 백로그 상태를 판단하는 단계; 상기 판단 결과, 백로그 트래픽이 있을 경우 선택한 값으로 최우선순위를 갱신하고, 백로그 트래픽이 없을 경우 '선택한 값 + 1'값으로 최우선순위를 갱신하는 단계 를 포함하는 분산 스케쥴링 방법
17 17
제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1차 및 2차 조정 단계는, 대규모 스위치에 적합하게, 상호 독립적으로 동작 가능한 분산 형태의 스케쥴링을 수행하는 것을 특징으로 하는 분산 스케쥴링 방법
18 17
제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1차 및 2차 조정 단계는, 대규모 스위치에 적합하게, 상호 독립적으로 동작 가능한 분산 형태의 스케쥴링을 수행하는 것을 특징으로 하는 분산 스케쥴링 방법
지정국 정보가 없습니다
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1 US07492782 US 미국 FAMILY
2 US20050152352 US 미국 FAMILY

DOCDB 패밀리 정보

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 US2005152352 US 미국 DOCDBFAMILY
2 US7492782 US 미국 DOCDBFAMILY
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